最近在招聘中，聊到基礎的網絡編程的時候，發現不少人對BIO、NIO、AIO等理解非常模糊，覺得有必要寫文章來糾正下很多人的誤解。 
在談這些之前，非常有必要先介紹下Unix 5種IO模型： 
阻塞： 
阻塞是最常用的IO模型，默認情況下所有的文件操作都是阻塞的。以套接字編程為例。在進程空間中調用recvfrom，其系統調用直到數據報文到達且被拷貝到應用程序進程的緩存區（或者發生錯誤）后才返回，期間一直在等待。進程在從調用recvfrom開始到它返回的整段時間內是被阻塞的。有一張很經典的圖： 
 
非阻塞： 
調用recvfrom從應用層到內核的過程中，如果該緩沖區沒有數據的話，則直接返回一個EWOULDBLOCK的錯誤，一般會輪詢的進行檢查狀態，看內核空間有沒有數據來。直到有數據，最后完成拷貝。如下圖： 
 
IO多路復用： 
Linux系統提供的select/poll/epoll，進程將一個或者多個FD（文件描述符）傳遞給一個或者多個poll/select系統調用，阻塞在select。select和poll可以幫助偵聽很多的FD是否準備就緒。但是，select和poll是順序掃描去檢查FD的就緒狀態，效率比較低，而且支持的FD數量有限（沒記錯的話，默認好像是1024還是2048，具體記不清）。而epoll是通過事件驅動的方式，當有FD準備就緒的時候，立即回調函數rollback。如圖： 
 
談到epoll，不得不提一個經典的問題，apache和nginx的對比，為什么nginx比apache效率高很多，這就是根本的原因。 
信號驅動： 
這種模型在實際應用的非常少，這里不做過多介紹，可以看圖： 
 
異步： 
告知內核啟動某個操作，并讓內核在整個操作完成后（包括將數據從內核空間拷貝到自己的緩沖區）通知。異步IO的主要特點是完成操作后主動通知。如圖： 

好，上面的可能有點抽象。下面用通俗點的語言來總結一下阻塞，非阻塞，同步，異步。
阻塞，非阻塞：進程/線程要訪問的數據是否就緒，進程/線程是否需要等待； 
同步，異步：訪問數據的方式，同步需要主動讀寫數據，在讀寫數據的過程中還是會阻塞； 
異步只需要I/O操作完成的通知，并不主動讀寫數據，由操作系統內核完成數據的讀寫。 
再舉個網上流傳的，非常容易理解的例子： 
老張愛喝茶，廢話不說，煮開水。 
出場人物：老張，水壺兩把（普通水壺，簡稱水壺；會響的水壺，簡稱響水壺）。 
1 老張把水壺放到火上，立等水開。（同步阻塞）老張覺得自己有點傻 
2 老張把水壺放到火上，去客廳看電視，時不時去廚房看看水開沒有。（同步非阻塞） 
老張還是覺得自己有點傻，于是變高端了，買了把會響笛的那種水壺。水開之后，能大聲發出嘀~~~~的噪音。 
3 老張把響水壺放到火上，立等水開。（異步阻塞）老張覺得這樣傻等意義不大 
4 老張把響水壺放到火上，去客廳看電視，水壺響之前不再去看它了，響了再去拿壺。（異步非阻塞）老張覺得自己聰明了。 
所謂同步異步，只是對于水壺而言。普通水壺，同步；響水壺，異步。雖然都能干活，但響水壺可以在自己完工之后，提示老張水開了。這是普通水壺所不能及的。 
同步只能讓調用者去輪詢自己（情況2中），造成老張效率的低下。所謂阻塞非阻塞，僅僅對于老張而言。立等的老張， 
阻塞；看電視的老張，非阻塞。情況1和情況3中老張就是阻塞的，媳婦喊他都不知道。 
雖然3中響水壺是異步的，可對于立等的老張沒有太大的意義。所以一般異步是配合非阻塞使用的，這樣才能發揮異步的效用。